【摘要】：采用恒定軸壓以不同卸荷速率分階段卸圍壓的方式,分別對初始圍壓不同的三組煤樣進行卸荷試驗,然后對比分析了構(gòu)造煤常規(guī)三軸加載和分階段卸荷試驗的應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征,并從能量演化的角度分析了分階段卸荷過程中煤樣的能量變化規(guī)律。試驗結(jié)果表明,構(gòu)造煤分階段卸圍壓試驗的力學(xué)強度和變形能力明顯小于常規(guī)三軸加載試驗。分階段卸荷過程中構(gòu)造煤的偏應(yīng)力和應(yīng)變變化均呈現(xiàn)明顯的階梯狀。在卸荷段,圍壓對試件的變形起到了限制作用,圍壓越大,應(yīng)變增量越小、卸荷段越多;卸荷速率通過改變圍壓卸荷量影響應(yīng)變變化,但相同卸荷速率時,圍壓越大應(yīng)變增量越小;在恒壓段,試件的應(yīng)變變化呈現(xiàn)蠕變特征,通過數(shù)據(jù)擬合得到了其疊加開爾文體的蠕變方程。分階段卸圍壓過程中,圍壓卸荷誘發(fā)彈性應(yīng)變能持續(xù)釋放,煤樣吸收的總能量不斷增加,其轉(zhuǎn)化的耗散能也不斷增大;圍壓卸荷速率越大,彈性應(yīng)變能釋放越快,耗散能變化率也越大,煤樣強度衰減也更快;并且相同卸荷速率條件下,圍壓越小彈性應(yīng)變能變化率也較小。
[Abstract]:Three groups of coal samples with different initial confining pressures were unloaded with constant axial pressure and different unloading rates. Then the characteristics of stress-strain curves of conventional triaxial loading and staged unloading tests of tectonic coal are compared and analyzed from the point of view of energy evolution. The test results show that the mechanical strength and deformation capacity of structural coal are obviously lower than that of conventional triaxial loading test. The deformation stress and strain of the tectonic coal show obvious ladder shape during the stage unloading. In the unloading section, the confining pressure limits the deformation of the specimen. The larger the confining pressure, the smaller the strain increment, the more the unloading section, the more the unloading rate affects the strain change by changing the confining pressure unloading amount, but at the same unloading rate, The strain increment of the specimen is smaller with the increase of confining pressure and the creep equation of the superimposed Kelvin body is obtained by fitting the data. In the process of unloading the confining pressure, the elastic strain energy is released continuously, the total energy absorbed by the coal sample increases, and the dissipation energy of the transformation increases, and the faster the unloading rate of the confining pressure is, the faster the elastic strain energy is released, the higher the unloading rate of the confining pressure is, the faster the elastic strain energy is released. The larger the rate of dissipation energy change, the faster the strength attenuation of coal sample is, and the smaller the confining pressure is, the smaller the elastic strain energy change rate is at the same unloading rate.
【作者單位】： 重慶大學(xué)資源及環(huán)境科學(xué)學(xué)院;重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動力學(xué)與控制國家重點實驗室;
【基金】：高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金資助項目(20130191130003) 重慶市研究生科研創(chuàng)新項目 國家自然科學(xué)基金青年基金資助項目(51204216)
【分類號】：TD713;TQ531.4

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：2188085